45
Рисунок 2.3. Однолинейная электрическая принципиальная схема ТП86
46
Р
р
и Q
р
– активная и реактивная нагрузка рассматриваемого коттеджа;
для ТП25
???? ????
???? ????
так как расчетное значение коэффициента загрузки меньше, чем
максимально допустимое для потребителей третьей категории
то рассматриваемый коттедж можно подключить от ТП25 без проведения
реконструкции данной ТП;
для ТП86
???? ????
???? ????
так как расчетное значение коэффициента загрузки меньше, чем
максимально допустимое для потребителей третьей категории
то рассматриваемый коттедж можно подключить от ТП86 без проведения
реконструкции данной ТП.
Расстояние от ТП25 до коттеджа составляет 220 м, от ТП86 до
коттеджа – 320 м.
В начале и в конце обоих трасс устанавливаются концевые опоры.
На поворотах устанавливаются угловые опоры. На прямых участках трасс
устанавливаются промежуточные опоры. Расчет количества опор будем
выполнять графическим методом путем расстановки опор по трассам. При
этом необходимо учитывать, что максимальный пролет не должен
превышать 40 м. Расстановка опор приведена на рисунках 2.4 и 2.5. Для
большей наглядности план поселка не данных рисунках не показан.
47
К – концевые опоры; П – промежуточные опоры; У – угловые опоры
Рисунок 2.4. Расстановка опор при питании от ТП25
Из выполненной расстановки опор можно сделать вывод, что для
электроснабжения коттеджа от ТП 25 будут использованы следующие
опоры:
- концевые опоры – 2 шт.;
- угловые опоры – 2 шт.;
- промежуточные опоры – 4 шт.
К – концевые опоры; П – промежуточные опоры; У – угловые опоры
Рисунок 2.5. Расстановка опор при питании от ТП86
48
Из выполненной расстановки опор можно сделать вывод, что для
электроснабжения коттеджа от ТП 86 будут использованы следующие
опоры:
- концевые опоры – 2 шт.;
- угловые опоры – 1 шт.;
- промежуточные опоры – 7 шт.
Схема установки угловых и анкерных опор, а также схема подвески
на них проводов приведена на рисунке 2.6. На рисунке 2.6 для крепления
провода к опоре применяется оборудование, производства компании Ensto.
1 – Стойка С85; 2 – Подкос П75; 3 – Приставка ПТ33; 4 – Кронштейн
SO253; 5 – проволока (стяжки); 6 – Бандажная лента COT37; 7 – Скрепы
СОТ36; 8 – Анкерный зажим SO250
Рисунок 2.6. Схема установки угловых и анкерных опор, а также схема
подвески на них проводов
49
Схема установки промежуточных опор, а также схема подвески на
них проводов приведена на рисунке 2.7. На рисунке 2.7 для крепления
провода к опоре применяется оборудование, производства компании Ensto.
1 – Стойка С85; 2 –Приставка ПТ33; 3 – Комплект промежуточной
подвески SO260; 4 – проволока (стяжки); 5 – Бандажная лента COT37; 6 –
Скрепы СОТ36;
Рисунок 2.7. Схема установки промежуточных опор, а также схема
подвески на них проводов
На данном этапе необходимо выбрать автоматические выключатели
в трансформаторных подстанциях, которые необходимо использовать для
подключения проектируемого коттеджа, а также воздушные линии от
существующей трансформаторной подстанции до рассматриваемого
коттеджа. После этого будет выполнено технико-экономическое сравнение
разработанных вариантов внешнего электроснабжения.
Автоматический выключатель на отходящей линии в ТП выбирается
по следующим условиям [15]:
50
а) по номинальному напряжению
U
ном
≥ U
ном.уст
; (2.1)
U
ном
≥ U
ном.уст
= 380 В;
б) по номинальному току теплового расцепителя
I
т.р.
≥ k
отс.
· I
р.max
; (2.2)
где I
р.max
– максимальный расчетный ток на вводе коттеджа, А;
k
отс.
– коэффициент отстройки, для коттеджа k
отс.
= 1,1;
I
т.р.
≥ 1,1 · 57,2 А.
в) по условию отстройки от вводного аппарата щита ЩР-1
коттеджа. Данный автоматический выключатель должен иметь ток
теплового расцепителя удовлетворяющий условию (2.2) и
следовательно принимается равным I
т.р.ЩР1
= 63 А, тогда
I
т.р.ТП
≥ I
т.р.ЩР1
; (2.3)
I
т.р.ТП
≥ I
т.р.ЩР1
= 63 А.
Выбирается автоматический выключатель ВА57-31 с
номинальным током I
ном
= 100 А, с номинальным током теплового
расцепителя I
т.р.ТП
= 80 А [39].
Выбор воздушной линии от ТП25.
Сечение питающих воздушных линий следует определять по
допустимому току проводов в аварийном режиме работы и с учетом
условия отстройки от тока теплового расцепителя автоматического
выключателя ТП и проверять по потере напряжения.
Для линии с максимальным током равным 52 А с учетом того, что
для защиты данной линии в ТП установлен автоматический выключатель с
током теплового расцепителя, равным 80 А выбирается провод СИП-2-
3х16+1х25 с длительным допустимым током I
д.доп.
= 100 А [36].
Потеря напряжения в воздушной линии от ТП до рассматриваемого
коттеджа определяется по выражению:
51
????
????
(2.6)
где r
0
- удельное активное сопротивление провода СИП-2-3х16+1х25, r
0
=
2,448 Ом/км [36];
х
0
– удельное индуктивное сопротивление провода СИП-2-3х16+1х25, х
0
=
0,0865 Ом/км [36];
????
????
Так как потери напряжения в воздушной линии от ТП до
рассматриваемого коттеджа меньше 5 %, то данный провод проходит
проверку.
Выбор воздушной линии от ТП86.
Сечение питающих воздушных линий следует определять по
допустимому току проводов в аварийном режиме работы и с учетом
условия отстройки от тока теплового расцепителя автоматического
выключателя ТП и проверять по потере напряжения.
Для линии с максимальным током равным 52 А с учетом того, что
для защиты данной линии в ТП установлен автоматический выключатель с
током теплового расцепителя, равным 80 А выбирается провод СИП-2-
3х16+1х25 с длительным допустимым током I
д.доп.
= 100 А [36].
Потеря напряжения в воздушной линии от ТП до рассматриваемого
коттеджа определяется по выражению:
????
????
(2.6)
где r
0
- удельное активное сопротивление провода СИП-2-3х16+1х25, r
0
=
2,448 Ом/км [36];
х
0
– удельное индуктивное сопротивление провода СИП-2-3х16+1х25, х
0
=
0,0865 Ом/км [36];
????
????
52
Так как потери напряжения в воздушной линии от ТП до
рассматриваемого коттеджа меньше 5 %, то данный провод проходит
проверку.
Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего
электроснабжения коттеджа
В выпускной квалификационной работе рассматриваются два
варианта внешнего электроснабжения. Первый вариант – это вариант
питания по воздушной линии от ТП25. Второй вариант – вариант питания
по воздушной линии от ТП86. Более экономичный вариант сети
определяется по результатам сравнения годовых приведенных затрат,
которые следует определять по формуле [27]
, тыс.руб./год, (2.7)
где Е
н
- общие ежегодные отчисления от капитальных вложений, Е
н
= 0,2,
К - капитальные затраты на строительство питающей линии. Стоимости
оборудования определяются по сборнику укрупненных показателей
стоимости строительства (реконструкции) подстанций и линий
электропередачи для нужд ОАО «Холдинг МРСК» [11] с учетом индексов
изменения сметной стоимости на IV квартал 2016 года для Московской
области согласно Письма от 23.12.2016 г. № 43941-ХМ/09 Министерства
строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ [5]. Данный
коэффициент для систем электроснабжения составляет k
изм
= 6,14.
С
Э
– стоимость потерь электрической энергии в течении года,
определяется по выражению [9]
(2.8)
где Т – тариф на электроэнергию для потребителей Московской области,
относящихся к категории население при одноставочном тарифе с 1 января
2017 года, Т = 4,81 руб. / кВт·ч [38];
53
ΔW – потери электроэнергии в питающей ЛЭП, кВт·ч, определяется по
формуле [9]
(2.9)
где τ – число часов максимальных потерь, для коттеджа τ = 1600 час.
Стоимость строительства одного километра воздушной линии 0,4 кВ
для одноцепной линии, выполненной СИП-2 3х16+1х25 на
железобетонных свободностоящих опорах составляет К
0
= 216,6 тыс. руб. /
км [11].
Для получения общей стоимости воздушной линии необходимо
добавить следующие затраты [11]:
1,5 % - благоустройство;
7,5 % - проектно-изыскательские работы и авторский надзор;
2,6 % - содержание службы заказчика-застройщика, строительный
контроль;
5,0 % - прочие работы и затраты;
5,0 % - непредвиденные затраты;
суммарный коэффициент данных затрат составляет
Суммарная стоимость строительства воздушной линии от ТП25 до
рассматриваемого коттеджа составляет
(2.10)
где n
ВЛ
– количество питающих воздушных линий;
Потери электроэнергии в питающей ЛЭП равны
Стоимость потерь электрической энергии в течении года, равна
54
Приведенные затраты при строительстве питающей воздушной
линии от ТП до рассматриваемого коттеджа составляют
Суммарная стоимость строительства воздушной линии от ТП86 до
жилого дома составляет
Потери электроэнергии в питающей ЛЭП равны
Стоимость потерь электрической энергии в течении года, равна
Приведенные затраты при строительстве питающей воздушной
линии от ТП до рассматриваемого коттеджа составляют
Разница в приведенных затратах при строительстве питающей
воздушной линии от ТП25 и питающей воздушной линии от ТП86
определяется по формуле:
(2.12)
следовательно, необходимо принять вариант внешнего электроснабжения
воздушной линией от ТП25 выполненной проводом СИП-2-3х16+1х25.
2.5. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания следует начинать с составления
расчетной схемы электрической сети (рисунок 2.4). На расчетной схеме
необходимо указать все параметры, которые влияют на значение тока
короткого замыкания (средненоминальное значение ступени напряжения,
технические характеристики электрического оборудования) и расчетные